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KR102093200B1 - 기판 캐리어용 타워 - Google Patents

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KR102093200B1
KR102093200B1 KR1020167012401A KR20167012401A KR102093200B1 KR 102093200 B1 KR102093200 B1 KR 102093200B1 KR 1020167012401 A KR1020167012401 A KR 1020167012401A KR 20167012401 A KR20167012401 A KR 20167012401A KR 102093200 B1 KR102093200 B1 KR 102093200B1
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nipple
flow
container
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마크 브이 스미스
크리스토퍼 비티
무랄리 반드레디
Original Assignee
엔테그리스, 아이엔씨.
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Publication date
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Abstract

본 발명은 플레어형 단부를 갖춘 디퓨저와, 오프셋부 및 플레어형 단부에 대해 크기가 설정되는 니플을 갖춘 피팅을 갖는 디퓨저 타워 조립체에 관한 것이다. 디퓨저 타워 조립체는 로우 커버리지 세정을 제공하도록 구성될 수도 있다. 디퓨저 타워 조립체는 기존의 전방 개방형 웨이퍼 용기를 개장하기 위한 키트의 형태일 수도 있다. 입구 피팅은 기판 용기의 바닥의 향상된 스위핑을 위해 다공성 매체 디퓨저의 기부 근방에서의 세정 특성을 향상시키는 구조체를 포함할 수도 있다. 본 개시내용의 실시예는 개구에서 불균일한 유동 분포를 제공하는 불균등 유동 분포를 발생시킨다. 실시예에서, 개구가 사실상 수직 배향인 경우, 불균일한 유동 분포는 개구의 상부로보다는 개구의 하반부로 더 큰 유량을 전달하도록 조정된다.

Description

기판 캐리어용 타워{TOWERS FOR SUBSTRATE CARRIERS}
[관련 출원의 상호참조]
본 출원은 전체 내용이 본 명세서에서 원용되는 2013년 10월 14일자로 출원된 미국 특허 가출원 제61/890,611호 및 2014년 2월 17일자로 출원된 미국 특허 가출원 제61/940,744호의 우선권을 주장한다.
[기술분야]
본 발명은 청정한 환경에서 반도체 웨이퍼와 같은 대상을 저장 또는 이송하는데 사용하기가 적합한 이송가능 기판 용기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 주변 환경에 대한 용기의 노출 동안 상기 용기 내의 환경을 세정(purge)하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전방 개방형 웨이퍼 용기와 같은 기판 용기로부터의 기판의 제거 또는 기판의 삽입 동안, 미량의 먼지, 가스 불순물 또는 증가된 습기가 기판 용기 내로 유입되어 내재하는 웨이퍼의 생산 수율에 악영향을 미친다. 따라서, 고수준의 청정도를 달성하거나 유지하기 위해 기판 처리 중에 그런 이송 용기 내의 환경을 제어하는 것에 대한 요구가 증가되고 있다.
기판 용기 내의 미세환경은 유입 포트를 통해 용기의 내부로 주입되는 불활성 가스를 사용하여 용기 내의 공기를 유출 포트를 통해 배출시킴으로써 통상 세정된다. 세정 가스를 용기 내로 전달하는 시스템 및 방법은 용기 내에 개선된 환경을 제공하도록 구성되고 있다. 상대 습도, 산소 또는 미립자의 목표 수준까지 용기를 세정할 수 있게 하는 분자 오염 제어를 위한 시스템 및 방법을 개시하고 있는 로버슨(Roberson) 등의["로버슨"] 미국 특허 제6,221,163호를 예컨대 참조하자. 또한, 미세환경 내에 세정 가스의 균등한 분배를 제공하기 위해 가스 유동의 수직 분배를 위한 타워와 끼워맞춰지는 세정 가스 유입 포트를 개시하고 있는 번스(Burns) 등의["번스"] 미국 특허 공개 제2012/0297981호를 예컨대 참조하자.
상술된 참조 문헌들은 밀폐된 미세환경의 제어를 위해 착안되었다. 즉, 기판 용기의 미세환경 제어를 다루는 종래의 장비와 방법은 기판이 적재 및 하적되는 개구가 접근 도어에 의해 밀봉되어 있다고 가정한다. 이들 시스템은 기판의 삽입 또는 제거 동안, 즉 접근 도어가 제거되어 개구가 노출되어 있을 때 기판 용기 내로의 주변 공기의 침입은 다루지 않는다. 이런 주변 공기의 침입은 주변 환경이 청정실의 환경인 경우라도 내재하는 기판의 수율에 악영향을 미칠 수 있다.
추가적으로, 이들 참조 문헌들은 세정 포트 조립체의 상향 피팅과 디퓨저 튜브 사이의 연결부는 다루지 않는다. 그런 연결부는 견고할 필요가 있으며 그리고 포트 조립체는 웨이퍼 슬롯을 방해하지 않도록 로우 프로파일일 필요가 있다. 기판 용기가 주변 환경에 대해 개방되어 있는 경우에는 주변 환경 침입의 문제를 처리하는 개선된 세정 장치와 방법이 바람직할 것이다.
본 개시내용의 다양한 실시예는 개구에서 불균일한 유동 분포를 제공하는 불균등 유동 분포를 발생시킨다. 개구에서의 유동 분포는 달리 야기될 수 있는 주변 공기의 유입에 대응하도록 조정된다. 일 실시예에서, 개구가 사실상 수직 배향의 평면에 한정되는 경우, 불균등한 유동 분포는 개구의 상부로보다는 개구의 하반부로 더 큰 유량을 전달하도록 조정된다. 본 명세서에 개시된 유량 및 속도 프로파일을 제공하는 것은 기판 용기의 도어가 밀봉되지 않은 경우와 개구로부터 제거된 경우에도 기판 용기 내의 상대 습도를 사실상 목표값인 15% 이하로 유지시키는 것으로 입증되고 있다.
구조적으로, 일 실시예에선 기판의 삽입/제거를 위한 개구 및 개구를 밀봉식으로 덮도록 구성되는 도어를 포함하는 기판 용기로서, 개구는 수직 방향에 대해 사실상 평행한 평면 상에 존재하는 기판 용기를 포함하는, 기판을 이송하기 위한 시스템이 개시되어 있다. 가스상 작동 유체를 용기의 내부로 유입시키도록 구성되는 디퓨저 조립체가 기판 용기 내에 배치되며, 그리고 디퓨저 조립체는 가스상 작동 유체로 기판 용기를 세정하기 위해 가스상 작동 유체를 개구를 향해 지향시키도록 배향된다. 일 실시예에서, 디퓨저 조립체는 가스상 작동 유체를 개구의 상반부를 향해서보다는 개구의 하반부를 향해 더 높은 속도로 지향시키도록 구성된다. 디퓨저 조립체는 기판 용기의 후방부에 근접하게 배치되며, 후방부는 개구에 대향한다.
디퓨저 조립체는 가스상 작동 유체를 용기의 내부로 유입시키기 위해 기판 용기에 장착되도록 구성되는 입구 타워를 포함한다. 입구 타워는 유동 입구를 형성하는 제1 단부 및 제1 단부에 대향하는 블라인드 단부를 포함하고, 입구 타워는 유동 입구로부터 블라인드 단부까지 연장되는 내부 유동 통로가 형성되어 있으며 그리고 내부 유동 통로와 유체 연통하는 다공성 외부 슬리브를 포함한다. 입구 타워는 유동 입구와 블라인드 단부 사이에서 내부 유동 통로를 따라 배치되는 적어도 하나의 유동 차단부를 포함한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 유동 차단부는 유동 오리피스이다.
실시예는 오프셋부와 상향 연장 니플을 갖는 피팅, 및 니플에 연결된 디퓨저 타워를 포함하는 다공성 타워 디퓨저 조립체를 제공한다. 디퓨저 타워 튜브는 상향 니플 위로 연장되는 플레어형 피팅을 가질 수도 있다. 실시예에서, 다공성 타워 디퓨저 조립체는 향상된 세정 성능을 제공하기 위해 전방 개방형 웨이퍼 용기를 개장하기 위한 키트로서 제공될 수도 있다.
본 개시내용의 다양한 실시예는 접근 도어의 제거 시 기판 용기의 바닥을 따라 근접하게 스위핑하는 유동 분포를 발생시킨다. 바닥의 스위핑은 달리 야기될 수 있는 주변 공기의 유입에 대응하는 경향이 있다.
기판 용기가 국소환경의 전방에서 세정되는 경우, 용기의 도어는 제거되며 그리고 개방된 쉘의 전방에는 습한 공기의 하강 유동이 존재한다. 이런 공기의 하강 유동은 아래쪽 웨이퍼 슬롯에서 기판 용기로 유입되어 그런 아래쪽 웨이퍼 슬롯의 세정을 보다 어렵게 만드는 경향이 있다. 또한, 타워 디퓨저가 연결되는 기존 입구 피팅은 많은 경우에 연결부에서 유동을 최소화하거나 없애버린다. 세정 유동이 디퓨저의 하부로 유입되는 경우(가장 통상적인 경우), 그런 연결부에서의 저유동 또는 비유동으로 인해 아래쪽 웨이퍼 슬롯에서 기판 용기로 유입되는 공기가 직접적으로 처리되지 않기 때문에 아래쪽 웨이퍼 슬롯의 세정의 문제가 악화된다.
따라서, 다양한 실시예들은 그런 위치에서 기판 용기로 유입되는 고유동 공기를 효과적으로 세정하기 위해 아래쪽 웨이퍼 슬롯에서 개선된 유동을 이용하여 기판 용기를 세정하기 위한 구조체 및 방법을 개시한다.
구조적으로, 다양한 실시예는 기판 용기에 사용하기 위한 다공성 타워 디퓨저 조립체를 위한 입구 피팅으로서, 기부를 관통하는 축방향 구멍이 형성되어 있는 기부와; 기부의 제1 면으로부터 연장되며 그리고 기부의 축방향 구멍과 유체 연통하는 중앙 통로가 형성되어 있는 니플로서, 니플은 벽부와, 벽부를 관통하는 측방향 구멍을 형성하는 구조체를 포함하는 니플과; 니플과 작동적으로 커플링되는 다공성 매체 디퓨저를 포함하는, 입구 피팅을 개시한다. 다공성 매체 디퓨저는 개방형 다공성 측벽부를 포함하며 그리고 디퓨저 축을 따라 다공성 매체 디퓨저 내로 연장되는 디퓨저 통로가 형성되어 있다. 디퓨저 통로는 다공성 매체 디퓨저의 기단부에 개구를 형성하며 그리고 니플의 중앙 통로와 동심일 수 있다. 일 실시예에서, 니플은 다공성 매체 디퓨저가 측방향 구멍에 대향하도록 디퓨저 통로의 개구 내로 연장된다.
일 실시예에서, 기부는 기부의 제1 면에 수직인 제1 축에 중심을 두며, 니플의 중앙 통로는 제1 축에 대해 사실상 평행한 제2 축을 한정하고, 제2 축은 제1 축으로부터 방사상으로 오프셋되어 있다. 기부의 축방향 구멍은 또한 제1 축에 대해 사실상 평행한 제3 축을 한정할 수 있으며, 제3 축은 제1 축과 제2 축으로부터 방사상으로 오프셋되어 있을 수 있다.
다양한 실시예에서, 니플은 바브형 부분 및 벽부의 테이퍼진 부분을 포함하는 바브형 니플이며, 바브형 부분은 바브형 니플의 주 외경을 한정하고, 테이퍼진 부분은 바브형 부분에 인접한 곳에 감소된 외경을 한정한다. 측방향 구멍은 벽부의 테이퍼진 부분을 관통할 수 있다. 일 실시예에서, 환형 플리넘이 바브형 부분의 테이퍼진 부분과 다공성 매체 디퓨저의 디퓨저 통로의 경계부 사이에 형성되는데, 환형 플리넘은 측방향 구멍을 통해 바브형 니플의 중앙 통로와 유체 연통한다.
몇몇의 실시예에서, 니플의 벽부는 벽부의 외부면에 형성되는 외부 나사산을 포함한다. 다공성 매체 디퓨저의 기단부는 기단부의 내부면에 형성되는 내부 나사산을 포함할 수 있으며, 내부 나사산은 니플의 외부 나사산과 일치한다.
본 개시내용의 다양한 실시예에서, 기판 용기에 사용하기 위한 다공성 타워 디퓨저 조립체를 위한 입구 피팅은 기판 용기의 바닥에 설치하기 위한 세정 모듈을 포함하며, 세정 모듈은 관형부 및 상부를 갖는 하우징을 포함하고, 상부는 상부를 관통하는 구멍을 형성하는 구조체를 포함하고, 구멍은 중심 축을 한정하며 그리고 중심 축과 동심이다. 상부의 구멍의 중심 축과 사실상 동심인 관통로가 형성되어 있는 커플링이 하우징 내에 배치될 수 있다. 커플링은 입구 피팅의 하우징의 상부로부터 현수될 수 있다. 이런 실시예들은 커플링과 작동적으로 커플링되며 그리고 세정 모듈의 상부의 구멍을 통해 연장되는 기단부를 갖는 다공성 매체 디퓨저를 추가로 포함하며, 다공성 매체 디퓨저는 개방형 다공성 측벽부를 포함하며 그리고 다공성 매체 디퓨저 내로 연장되는 디퓨저 통로가 형성되어 있고, 디퓨저 통로는 다공성 매체 디퓨저의 기단부에 개구를 형성하고, 개구는 구멍의 중심 축과 사실상 동심이다. 구멍과 동일한 높이에 존재하는 그리고 구멍 바로 위로 연장되는 다공성 매체 디퓨저의 일부분이 다공성 재료로 이루어진다. 커플링은 암형 커플링일 수 있으며, 그리고 나사산이 형성된 암형 커플링일 수 있다. 일 실시예에서, 다공성 매체 디퓨저의 기단부는 기단부의 외부면에 외부 나사산을 포함하며, 외부 나사산은 나사산이 형성된 암형 커플링과 일치한다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 기판 용기의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 (A) 어떤 기판도 존재하지 않는 상태인 그리고 (B) 5개의 기판이 내부에 분배되어 있는 상태인 개방형 기판 용기로 유입되는 주변 공기의 시각화 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 (A) 청정한 건조 공기 세정 가스 및 (B) 질소 세정 가스를 이용하는 종래의 디퓨저를 갖춘 개방형 기판 용기의 내부와 주변 공기 간의 상호작용을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 4는 종래의 디퓨저를 사용하는 질소 세정용 기판 용기 내에 적재된 기판 상의 상이한 위치에서 취한 상대 습도 측정 데이터를 도시한다.
도 5는 종래 기술의 제1 타워 디퓨저 조립체의 개략도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 상부 구역에서보다 하부 구역에서 더 큰 유속을 갖는 유속 프로파일을 생성하는 타워 디퓨저 조립체의 개략도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 내부 유동 제한 장치로서 유동 오리피스를 포함하는 디퓨저의 단면 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시내용의 실시예에 따른 (A) 질소 가스 세정 및 (B) 청정한 건조 공기 세정을 위한 개방형 기판 용기 내에서의 습도의 시간 경과 감소를 도시하는 그래프이다.
도 9a는 본 개시내용의 실시예에 따른 내부 유동 제한 장치로서 중앙 디스크를 포함하는 디퓨저의 단면 사시도이다.
도 9b는 본 개시내용의 실시예에 따른 도 9a의 중앙 디스크를 위한 지지 구조체의 사시도이다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른 외부 공급 라인을 이용하는 역류 디퓨저의 단면 사시도이다.
도 11a는 본 개시내용의 실시예에 따른 내부 공급 라인을 이용하는 역류 디퓨저의 단면 사시도이다.
도 11b는 본 개시내용의 실시예에 따른 도 11a의 역류 디퓨저의 말단부의 부분적인 확대도이다.
도 12는 플리넘형 디퓨저 본체를 실시하는 타워 디퓨저 조립체의 개략도이다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른 복합 디퓨저의 사시도이다.
도 14a 내지 도 14c는 본 개시내용의 실시예에 따른 디퓨저의 단면도이다.
도 15a는 본 개시내용의 실시예에 따른 병렬적으로 작동하는 복수의 디퓨저의 사시도이다.
도 15b는 도 15a의 복수의 디퓨저의 부분적인 정면도로서, 본 개시내용의 실시예에 따른 기판의 상승 위치를 도시한다.
도 16a는 본 개시내용의 실시예에 따른 입구 커넥터의 사시도이다.
도 16b는 도 16a의 입구 커넥터의 단면도이다.
도 17a 내지 도 17d는 본 개시내용의 실시예에 따른 다양한 니플 구성의 정면도이다.
도 18a는 본 개시내용의 실시예에 따른 입구 피팅의 분해 사시도이다.
도 18b는 기판 캐리어 내의 도 18a의 입구 피팅의 조립도이다.
도 19는 본 개시내용의 실시예에 따른 입구 피팅의 단면도이다.
도 20a는 용기부 내부 벽면 상의 너브에 부착된 브래킷에 의해 디퓨저 타워가 내부에 장착되어 있으며 그리고 일부분이 제거된 상태인 전방 개방형 웨이퍼 용기의 용기부의 사시도이다.
도 20b는 디퓨저 타워를 용기부에 부착하는데 적합한 브래킷이다.
도 20c는 디퓨저 타워를 고정시키는 브래킷 및 너브 또는 보스를 갖춘 내부 벽면의 상세도이다.
도 21a 및 도 21b는 본 개시내용의 실시예에 따른 예시적인 치수를 갖는 다공성 디퓨저의 단면도이다.
도 22는 디퓨저 타워를 갖춘 개장 키트를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 기판(32)을 저장하기 위한 기판 용기(30)가 도시되어 있다. 기판 용기(30)는 2개의 대향하는 측부(34), 상부(36), 하부(38) 및 후방부(42)를 포함한다. 하부(38)는 내부 표면 또는 바닥(40)을 형성한다. 기판 용기(30)의 전방부(44)는 개구(48)를 형성하는 도어 프레임(46)을 포함한다. 도어(52)는 개구(48)를 밀봉식으로 덮도록 구성된다. 기판 용기(30)의 개구(48)는 수직 방향(54)에 대해 사실상 평행한 평면 상에 존재한다. 기판 용기(30)는 또한 미세환경(64)을 격납하는 것을 특징으로 한다.
측부(34) 중의 각 하나의 측부에 각각 근접해 있는 한 쌍의 슬롯형 측벽(66)이 기판 용기(30) 내에 배치된다. 슬롯형 측벽(66)은 슬롯들이 서로 대면하여 복수의 슬롯 위치(68)를 형성하도록 정렬되며 그리고 기판(들)(32)이 슬롯들 사이에서 지지되도록 이격되어 있다. 본 개시내용의 목적을 위해, 최하위의 슬롯 위치(68)는[즉, 하부(38)에 가장 근접해 있는 슬롯은] "제1" 슬롯으로 취급되는데, 슬롯 변호는 위쪽으로 증가한다(도 15b).
기판 용기(30)는, 기판 용기(30) 내에 배치되고 그리고 기판 용기(30) 내로의 가스상 작동 유체의 도입을 위해 (도시 안 된) 가스원에 작동적으로 커플링되는 적어도 하나의 디퓨저 조립체(70)를 추가로 포함한다. 임의의 실시예에서, 디퓨저 조립체(70) 중의 하나 이상의 디퓨저 조립체는 기판 용기(30)를 세정하기 위해 가스상 작동 유체를 개구(48)를 향해 지향시키도록 배향된다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도어(52)의 제거 시에 기판 용기(30a)로 유입되는 주변 공기(76)의 유입을 도시하는 유동 시각화(72, 74)가 도시되어 있다. 기판 용기(30a)는 기판 용기(30)와 동일한 많은 특징부를 갖지만, 유동 시각화(72, 74)가 획득된 경우에는 디퓨저(70)를 작동시키지 않는다. 유동 시각화(72)에 대해선, 기판 용기(30a)는 빈 상태이며(즉, 어떤 기판도 내부에 장착되어 있지 않음), 유동 시각화(74)에 대해선, 기판 용기(30a)는 최하위(제1) 슬롯으로부터 최상위 슬롯까지 균등하게 분포된 5개의 기판을 포함한다. 유동 시각화(72, 74)는 기판 용기(30a)의 전체에 걸쳐 사실상 균일하게 분포되는 연기 매체(78)를 밀폐된 투명 기판 용기(30a) 내로 도입함으로써 달성되었다. 후속하여 연기 매체(78)가 기판 용기(30a)의 투명 벽을 통해 조사되었다. 기판 용기(30a)로부터의 도어(52)의 제거 시, 주변 공기의 유입이 연기 매체(82)의 변위에 의해 시각화될 수 있다. 따라서, 연기 매체(82)는 미세환경(64)의 조화된(예컨대, 청정화된, 불활성된 그리고/또는 낮은 습도의) 가스를 나타내지만, 연기 매체(82)가 존재하지 않는 구역은 침입하는 비조화된 주변 공기(76)를 나타낸다.
유동 시각화(72, 74)는 주변 공기(76)가 하부(38)의 근방에서 기판 용기(78)로 유입된다는 것을 보여준다. 이런 경향은 비어있는 기판 용기의 경우와 기판이 내부에 장착되어 있는 경우 모두에서 관측된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 개방형 기판 용기(30b)에 대한 세정 실험의 정성적 결과가 2개의 상이한 세정 가스, 즉 청정한 건조 공기 세정 가스(82)(도 3a) 및 질소 세정 가스(84)(도 3b)에 대해 개략적으로 도시되어 있다. 기판 용기(30b)는, 유사한 도면 부호로 표시되어 있는 기판 용기(30)와 동일한 많은 특징부를 가지며 그리고 근위부 또는 하부에서보다 디퓨저 조립체(70b)의 윈위부 또는 상부에서 더 높은 가스 속도를 나타내는 수직 유동 프로파일을 생성하는 디퓨저 조립체(70b)가 제공되어 있다(예컨대, 도 5 참조). 도 3a 및 도 3b에 묘사된 것들은 연기/안개를 이용하는 시각화를 이용하여 관측되지만(도 2a 및 도 2b와 유사함), 명료함을 위해 개략적으로 도시되어 있다. 이들 실험에서, 주변 공기(76)의 상대 습도는 대략 45%였지만, 청정한 건조 공기(82)와 질소 가스(84)의 상대 습도는 거의 0%였다. 가스(76, 82, 84)의 온도는 대략 22℃였다. 도 1에 도시된 바와 같은 2개의 타워 디퓨저(70b)가 이용되었으며, 각각의 디퓨저를 통한 유량은 100 분당리터(lpm)로 설정된다.
도 3a의 도면은 기판 용기(30b)가 기술된 조건하에서 청정한 건조 공기(82)로 세정될 때 주변 공기(76)가 사실상 격퇴된다는 것을 보여준다. 청정한 건조 공기(82)는 주변 공기(76)와 사실상 동일한 밀도이거나, 수증기의 부재로 인해 대체로 주변 공기(76)보다 약간 더 밀도가 높다(수증기는 표준 공기의 조성보다 경량인 분자량을 가짐). 따라서, 기판 용기(30b)의 하부(38)를 따라 도입되는 청정한 건조 공기(82)가 하부(38)의 표면에 근접해 있는 상태로 유지됨으로써, 달리 야기될 수 있는 주변 공기(76)의 유입에 대응한다고 여겨진다.
그에 반해서, 도 3b의 도면은 하부(38)에 근접해 있는 디퓨저 조립체(70b)를 통해 도입된 질소 가스(84)는 질소 가스(84)가 개구(48)에 접근함에 따라 침입하는 주변 공기(76) 위로 상승하는 경향이 있어서, 주변 공기(76)의 차단이 사실상 전체적이라기보다는 부분적이라는 것을 보여준다. 주변 공기(76)는 질소보다 큰 분자 질량을 갖는 성분을(예컨대, 산소를) 포함한다. 따라서, 기판 용기(30b)의 하부(38)를 따라 도입되는 더 조밀한 주변 공기(76)가 하부(38)의 표면에 근접해 있는 상태로 유지됨으로써, 주변 공기(76)의 유입이 도 3b의 실험의 조건하에서는 효과적으로 차단되지 않는다고 여겨진다.
도 4를 참조하면, 가스상 작동 유체로서 질소 가스(84)를 사용하는 경우의 기판 용기(30b) 내로의 습기의 침입을 정량화하는 그래프(90, 92)가 도시되어 있다. 각각 기판을 나타내도록 치수 설정되어 있는 복수의 블랭크 디스크(94a 내지 94f)는 중앙, 전방 에지, 후방 에지 및 측부 에지에 상대 습도 지시계가 각각 설치되었다. 후속하여 기판(94a 내지 94f)은 슬롯 1 내지 3(슬롯 1은 최하위 슬롯이며 슬롯 2 및 3은 최하위 슬롯의 위에 있는 그 다음 2개의 슬롯임), [슬롯형 측벽(66)의 높이의 대략 ¼에 위치된) 슬롯 6, [슬롯형 측벽(66)의 높이의 대략 ½에 위치된] 슬롯 13, 및 [기판 용기(30b)에 대한 최상위 슬롯인] 슬롯 25 내로 적재되었다. 후속하여 디스크를 제 위치에 둔 상태에서 가스상 작동 유체로서 질소 가스(84)를 이용하여 실험이 수행되었다(즉, 도 3b에 대한 논의에 따른 실험 조건의 반복). 실험은 결과의 반복성을 입증하기 위해 반복되었다. 데이터의 두 세트가 도 4에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 결과는 슬롯 1 내지 3 및 6에 내재하는 디스크(94a 내지 94d)에서 슬롯 13 및 25 내의 디스크보다 사실상 더 높은 상대 습도 레벨이 검출되었다는 것을 보여준다. 디스크(94a 내지 94d)는 20%보다 큰 상대 습도 지시값을 그리고 몇몇 경우에서는 30%보다 큰 상대 습도 지시값을 일관되게 포함한다. 그에 반해서, 디스크(94e, 94f)는 일관되게 20% 이하인 상대 습도 지시값을 가졌는데, 하나의 판독값을 제외하곤 15% 이하이다.
따라서, 종래의 디퓨저로부터의 속도 프로파일 및 도 4에 도시된 결과를 야기하는 다른 세정 작동 조건은 15% 상대 습도 이하인 습도 레벨로 기판 용기(30b)를 유지시키기에는 부적당한 것으로 여겨진다.
도 5를 참조하면, 종래 기술의 표준 타워 디퓨저 조립체(100)의 역학이 설명되어 있다. 디퓨저 조립체(100)는 일정한 내부 유동 단면(102), 디퓨저 조립체(100)의 유동 길이(106)를 따르는 (예컨대, 균일한 다공성 및 두께의) 균일한 유출 유동 구조체(104), 및 유동 단면(102)을 종단시키는 블라인드 단부(108)를 갖는 것을 특징으로 한다. 디퓨저 조립체(100)를 통해 유입되어 디퓨저 조립체를 통과하는 세정 가스(112)는 비압축성이며(즉, 비교적 낮은 전압력을 가짐) 단열적인 것으로 가정하며, 유동은 베르누이 방정식으로 특징지어질 수 있다:
Ptotal = P1 ＋ Q1 = P1 ＋ ½·ρ·V12 방정식(1)
Ptotal = P2 ＋ Q2 = P2 ＋ ½·ρ·V22 방정식(2)
여기서 Ptotal은 전압력이고[디퓨저 조립체(100) 전체에 걸쳐 사실상 일정함], P1은 디퓨저 조립체(100) 내의 위치 1에서의 정압력이고, Q1은 위치 1에서의 동압력이고, ρ는 내재하는 가스의 밀도이고[디퓨저 조립체(100) 전체에 걸쳐 사실상 일정함], V1은 위치 1에서의 내부 유동 속도이고, P2는 디퓨저 조립체(100) 내의 위치 2에서의 정압력이고, Q2는 위치 2에서의 동압력이고, V2는 위치 2에서의 내부 유동 속도이며, 위치 2는 위치 1의 하류부에 존재한다. 도 5의 도면은 또한 유출 속도 V1' 및 V2'(즉, 위치 1 및 2에서 각각 디퓨저를 빠져나가는 가스의 속도) 및 디퓨저 조립체(100)를 둘러싸는 압력 P0을 도시하고 있다.
디퓨저 조립체(100)의 다른 특징은 유출 유동 구조체(104)를 통한 압력 강하 ΔP가 정압력 P1 및 P2에 상당하지 않도록 유출 유동 구조체(104)가 구성된다는 것이다.
디퓨저 조립체(100)에 대해 유출 속도 V2'는 유출 속도 V1'보다 크다는 것이 관측되었다. 내부 유동 속도는 세정 가스(112)의 유동 스트림이 블라인드 단부(108)에 접근함에 따라 감속되어 내부 유동 속도 V1이 내부 유동 속도 V2보다 커짐으로써 동압력 Q1이 동압력 Q2보다 커지게 된다고 여겨진다. Ptotal은 일정하기 때문에, 동압력 Q2에 비해 더 높은 동압력 Q1은 정압력 P2에 비해서 정압력 P1을 감소시킨다. 유출 속도 V1' 및 V2'는 정압력 P1 및 P2에 의해 각각 유도되기 때문에, 유출 속도 V1'은 유출 속도 V2보다 작아질 것이다. 따라서, 종래의 디퓨저 조립체(100)에 대한 속도 프로파일은 유동 길이(106)를 따라 증가하는 불균일한 유출 속도 프로파일(114)을 생성한다[즉, 기판 용기(30)의 하부(38) 근방의 하단부 또는 기단부에서보다 블랭크 단부 근방의 상단부 또는 말단부에서 더 높은 속도를 발생시킨다].
도 6을 참조하면, 본 개시내용의 임의의 실시예의 특징을 포함하는 디퓨저 조립체(140)가 도시되어 있다. 디퓨저 조립체(140)의 안내 원리는 V2가 V1보다 커서 V1'이 V2'보다 큰 속도 프로파일(142)을 생성하도록 내부 유동 특성을 역전시키는 것이다. 이런 방식으로, 가스상 작동 유체는 개구(48)의 상반부(58)를 통하는 것보다 더 큰 힘과 모멘텀으로 기판 용기(30)의 개구(48)의 하반부(56)를 통해서 하부(38)를 가로질러 스위핑한다. 이런 역학을 달성하도록 구성된 다양한 실시예들이 후술된다.
도 7을 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 내부 유동 제한 장치(162)를 포함하는 디퓨저 조립체(160)가 도시되어 있다. 디퓨저 조립체(160)는 내부 유동 제한 장치(162)에 의해 분리된 근위 세그먼트(164) 및 원위 세그먼트(166)를 포함한다. 각각의 세그먼트는 가스상 작동 유체가 디퓨저 본체(168)를 통해 방사상으로 빠져나갈 수 있게 하는 유출 유동 구조체(174)를(예컨대, 개방형 다공성 구조체 또는 복수의 구멍을) 형성하는 벽(172)을 갖춘 디퓨저 본체(168)를 포함한다.
일 실시예에서, 디퓨저 본체(168)는 미국 조지아주 페리번 소재의 포렉스사(Porex Corporation)에 의해 공급되는 POREX 다공성 폴리에틸렌 재료, 아이템 TUB-5361로 형성된다. 이 아이템의 특성은 ½인치의 공칭 외경, 0.29인치의 공칭 내경을 포함하며, 15 내지 30 ㎛의 평균 기공 크기 및 30% 내지 40%의 범위의 다공성을 포함하는 유출 유동 구조체(174)를 갖는다. 이런 디퓨저 본체는 다양한 연구를 위해 그리고 본 명세서에 제공된 실험 결과를 위해 이용되었지만, 이용된 POREX 튜브의 특정한 구조는 단지 대표적인 것으로서 비제한적인 것임을 알아야 한다.
유출 유동 구조체(174)는 각각의 세그먼트(164 또는 166)의 길이 전체에 걸쳐 균일하거나, 양쪽 세그먼트(164 및 166)를 가로질러 균일할 수 있다. 디퓨저 본체(168)는 각각의 세그먼트(164 또는 166)의 길이 전체에 걸쳐 균일하고 그리고/또는 양쪽 세그먼트(164 및 166)를 가로질러 균일한 유동 단면(175)을 추가로 형성할 수 있다. 원위 세그먼트(166)는 블라인드 단부(178)에 의해 말단부(176)에서 캡핑된다. 블라인드 단부(178)는 필수적이진 않지만 고형이며 불침투성일 수 있다. 일 실시예에서, 내부 유동 제한 장치(162)는 도 7에 도시된 바와 같은 유동 오리피스(182)를 포함한다.
기능적으로, 유동 오리피스(182)는 디퓨저 조립체(160)의 근위 세그먼트(164)와 원위 세그먼트(166) 사이의 손실 수두를 야기한다. 손실 수두는 근위 세그먼트(164) 내의 전압력 PT1에 비해서 원위 세그먼트(166) 내의 전압력 PT2를 감소시킨다. 전압력 PT2의 감소에 따라 근위 세그먼트(164) 내의 정압력 PS1에 비해서 원위 세그먼트(166) 내의 정압력 PS2가 감소된다. 따라서, 상술된 바와 같이 말단 세그먼트(166)의 정압력의 감소는 근위 세그먼트(164)의 유출 속도 V1'에 비해서 원위 세그먼트(166)를 빠져나가는 유동의 유출 속도 V2'의 부수적인 감소를 야기한다. 이런 식으로서, 기판 용기(30)의 하부(38)에 근접해 있는 곳의 유출 속도 V1'은 기판 용기(30)의 상부 내에서 유동하는 유출 속도 V2'보다 크다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 디퓨저 조립체(160)의 효과를 입증하는 실험 데이터의 그래프(202, 204)가 도시되어 있다. 양쪽 그래프(202, 204)는 기판 용기를 세정하여 상대 습도를 15% 이하로 유지시키기 위해 디퓨저 조립체(160)를 이용하는 그리고 도어(54)가 제거된 상태인 기판 용기(30)와 유사한 기판 용기 내에서의 시간 대 상대 습도를 도시한다. 그래프(202)로 도시된 결과는 질소 가스 세정에 기초하며, 그래프(204)의 결과는 청정한 건조 공기 세정에 기초한다. 두 세트의 데이터를 생성한 실험은 (도 1에 도시된 바와 같은) 2개의 디퓨저를 이용하였으며, 각각의 디퓨저는 100 lpm의 가스상 작동 유체를 기판 용기 내로 전달한다. 양쪽 그래프(202, 204)는 또한 웨이퍼 용기의 슬롯 3 및 슬롯 6 내에 설치되어 있는 디스크의 전방 위치로부터의 데이터를 도시한다. 이런 작업의 지지를 위해 수행된 다양한 다른 시험에서 더 아래쪽 웨이퍼 슬롯 위치에서의 전방 위치는 안개 시각화 및 상대 습도 시험 중에 세정하기가 가장 어렵다는 것이 입증되어 그런 디스크 위치 및 기판 용기 슬롯 위치가 선택되었다.
각각의 실험을 위해, 웨이퍼 캐리어(30)의 도어(52)는 개방되었으며 그리고 미세환경은 (기판 처리를 위한 청정실을 대표하는) 45%의 상대 습도를 갖는 주변 공기(76)로 가득 채워졌다. 양쪽 그래프(202, 204)에서, 가스상 작동 유체는 그래프 상의 대략 300초에서 디퓨저(160)를 통해 도입되었다. 슬롯 6에 있는 디스크는 가스상 작동 유체가 제공되었는지와는 관계없이 상대 습도에 있어서의 사실상 안정적인 단조 감소를 보여준다. 슬롯 3에 있는 디스크는 청정한 건조 공기가 가스상 작동 유체로서 이용되는 경우에 또한 단조적으로 감소되었다(도 8b). 이들 데이터 모두는 600초 시간 표시값에서(즉, 가스상 작동 유체의 도입 이후의 약 300초에서) 0% 상대 습도에 접근한다.
질소 가스 세정의 경우 슬롯 3에 있는 디스크는 단조적으로 감소되지도 않았으며, 상대 습도도 0%에 접근하지 않았다. 그 대신, 슬롯 3의 전방에서의 상대 습도 레벨이 어느 정도 불안정한데, 이는 개방형 기판 용기 내로의 주변 공기의 간헐적인 침입이 어느 정도 있다는 것을 나타낸다.
그럼에도 불구하고, 결과들은 디퓨저 조립체(160)가 만족스럽게 작동한다는 것을 보여준다. 상대 습도는 세정 사이클 중 10초 미만에서 목표로 하는 15% 상대 습도 임계치 이하로 교차하며 그리고 그 이후에는 15% 상대 습도 표시값을 결코 초과하지 않는다. 따라서, 그래프(202, 204)의 데이터는 질소 또는 청정한 건조 공기가 가스상 작동 유체로서 사용되는 디퓨저 조립체(160)의 효과를 입증한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 유동 제한 장치 원리를 실시하는 본 개시내용의 실시예에 따른 디퓨저 조립체(190)가 도시되어 있다. 디퓨저 조립체(190)는 입구 스템 조립체(196)에 의해 지지된 중앙 디스크(194)가 내부에 삽입되는 단일 디퓨저 본체(192)를 포함한다. 디퓨저 본체(192)는 디퓨저 조립체(160)의 근위 및 원위 세그먼트(164, 166)와 동일한 많은 특징부를 포함할 수 있다(예컨대, 유출 유동 구조체를 형성하는 벽; 균일한 유동 단면을 갖는 내부 유동 통로; 블라인드 단부). 중앙 디스크(194)와 입구 스템 조립체(196)는, 유동을 제한하고 그리고 손실 수두를 야기하는 반환형 통로(198)를 형성하기 위해 디퓨저 본체(192)와 협력한다. 따라서, 디퓨저 조립체(190)는 디퓨저 조립체(160)와 동일한 원리하에서 작동하며, 그리고 유출 속도의 프로파일에 있어서 동일한 "단차"를 생성할 수 있다.
디퓨저 조립체(160)도 디퓨저 조립체(190)도 단일의 내부 유동 제한 장치에 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다. 즉, 이들 디퓨저 조립체(160, 180)의 길이를 따라 일련의 감소된 압력을 발생시킴으로써 다중 단차 외부 속도 프로파일을 생성하기 위해 (도시 안 된) 복수의 유동 제한 장치가 제공될 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 역류 디퓨저 조립체(220)가 도시되어 있다. 역류 디퓨저 조립체(220)는, 기단부(224)와 말단부(226)를 가지며 그리고 가스상 작동 유체가 디퓨저 본체(222)를 통해 방사상으로 빠져나갈 수 있게 하는 유출 유동 구조체(232)를(예컨대, 개방형 다공성 구조체 또는 복수의 구멍을) 형성하는 벽(228)을 포함하는 디퓨저 본체(222)를 포함한다. 일례에서 그리고 비제한적인 실시예에서, 디퓨저 본체(222)는 상술된 POREX 다공성 폴리에틸렌 재료로 형성되거나, 또는 이 재료와 유사한 특성을 갖는다.
기단부(236)와 말단부(238)를 갖는 공급 라인(234)이 디퓨저 본체(222)에 인접하게 그리고 이 디퓨저 본체와 사실상 평행하게 위치된다. 디퓨저 본체(222)와는 달리, 공급 라인(234)은 공급 라인을 통과하는 방사상 유동이 가능하도록 구조화되지 않으며, 오히려 공급 라인(234)의 벽은 기단부(236)로 유입되는 유동 스트림(240)이 말단부(238)를 빠져나가도록 고형이다.
디퓨저 본체(222)와 공급 라인(234)의 각각의 말단부(226, 238)는 예컨대 U자형 피팅(242)에 의해 유체 연통된다. 입구 피팅(244)은 디퓨저 본체(222)와 공급 라인(234)의 기단부(224, 236)에 커플링될 수 있다. 도시된 실시예에서, 입구 피팅(244)은 공급 라인(234)의 기단부(236)와 유체 연통하는 동시에 디퓨저 본체(222)의 기단부(224)에 블라인드 단부(246)를 제공한다. 피팅(244)은 또한 기판 용기(30)의 하부(38)에 형성되는 (도시 안 된) 포트 내에 커플링되도록 구성될 수 있다.
작동 시, 세정 가스(246)는 세정 가스(246)를 공급 라인(234) 내로 라우팅하는 입구 피팅(244) 내로 도입된다. 세정 가스는 공급 라인(234)과 U자형 피팅(242)을 통과하는데, 여기서 유동이 역전되어 디퓨저 본체(222)의 말단부(226)로 유입된다. 후속하여 세정 가스(246)는 유출 유동 구조체(232)를 거쳐 벽(228)을 통해 방사상으로 디퓨저 본체(222)를 빠져나간다.
기능적으로, 상술된 POREX 다공성 폴리에틸렌 재료와 유사한 특성을 갖는 디퓨저 본체(222)를 위해, 블라인드 단부(246)에 대한 디퓨저 본체(222)를 빠져나가는 속도 프로파일은 블라인드 단부(108)에 대한 도 5의 속도 프로파일(114)과 유사할 수 있다. 그러나, 유동 스트림(240)의 역전은 디퓨저 조립체(220)의 입구에 대한 속도 프로파일의 반전을 야기한다. 즉, 역류 디퓨저 조립체(220)에서는, 기판 용기(30)의 하부(38)에 근접해 있는 디퓨저 본체(222)의 블라인드 단부(246)[즉, 기단부(224)]에 근접해 있는 곳의 높은 속도는 상부(36)에 근접해 있는 곳의 속도보다 커서, 가스상 작동 유체는 개구(48)의 상반부(58)를 통하는 것보다 더 큰 힘과 모멘텀으로 기판 용기(30)의 개구(48)의 하반부(56)를 빠져나간다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 역류 디퓨저 조립체(260)가 도시되어 있다. 역류 디퓨저 조립체(260)는 역류 디퓨저 조립체(220)와 동일한 많은 특징부를 포함하는데, 이들은 유사한 도면 부호로 표시되어 있다. 구조적으로, 역류 디퓨저 조립체(260)는, 공급 라인(234)과 디퓨저 본체(222) 사이에 환형 유동 통로(264)를 형성하기 위해 공급 라인(234)이 디퓨저 본체(222)의 내부에 위치되며 그리고 중심 축(262)을 중심으로 디퓨저 본체와 동심이라는 점에서 역류 디퓨저 조립체(220)와 상이하다. 또한, 디퓨저 본체(222)의 기단부(224)는 환형 유동 통로(264)를 종단시키는 플러그(266)를 포함하고, 디퓨저 본체(222)의 말단부(226)는 블라인드 단부(268)를 포함하며, 공급 라인(234)의 말단부(238)는 블라인드 단부(266)로부터 축방향으로 오프셋되어 있다.
기능적으로, 블라인드 단부(268)는 공급 라인(234)을 빠져나가는 유동 스트림(240)을 역전시켜 이 유동 스트림을 환형 유동 통로(264) 내로 축방향으로 방향 전환시키는 기능을 한다(도 11b). 플러그(266)는 실질적으로 환형 유동 통로(262)에 대한 블라인드 단부이므로, 환형 유동 통로(264)로 유입되는 세정 가스는 유출 유동 구조체(232)를 통해 디퓨저 본체(222)를 방사상으로 빠져나간다. 디퓨저 본체(222)의 기단부(224)에서 플러그(266)에 의해 제공된 차단 및 유동 스트림(240)의 역전은 역류 디퓨저 조립체(220)의 속도 프로파일과 유사한 특성을 갖는 디퓨저 본체(222)를 빠져나가는 속도 프로파일을 생성한다.
상술된 실시예들은 디퓨저 본체의 길이를 따르는 정압력의 변화의 원리에 기초하여 불균일한 속도 프로파일을 생성한다. 그러나, 이런 역학을 변경함으로써 디퓨저 조립체는 본 명세서의 이하에 기술되는 바와 같이 "플리넘 충전 효과(plenum charge effect)"라고 칭해지는 다른 원리에 따른 목표 유동 프로파일을 제공하도록 조정될 수 있다.
도 12를 참조하면, 플리넘형 디퓨저 본체(282)를 실시하는 타워 디퓨저 조립체(280)가 도시되어 있다. 디퓨저 본체(282)와 디퓨저 본체(168, 192, 222) 간의 하나의 차이점은 124를 통한 압력 강하 ΔP가 정압력 P1 및 P2보다 사실상 크도록 플리넘형 디퓨저 본체(282)의 유출 유동 구조체(284)가 구성된다는 것이다. 이에 따라, 디퓨저 조립체(120)는 전압력 Ptotal 및 정압력 P1과 P2가 사실상 동일하도록 내부의 축방향 속도 V1 및 V2가 작은 플리넘으로서 기능한다. 따라서, "플리넘 충전 효과"는 내부 유동 스트림을 따르는 정압력 변화가 상당하지 않은 경우에 촉진된다.
플리넘 충전 효과를 실시하기 위한 하나의 방법은 플리넘형 디퓨저 본체(282)의 다공성이 디퓨저 본체(168, 192, 222)의 다공성에 비해 감소됨으로써 방사상 유출에 대한 저항력을 증가시키는 플리넘형 디퓨저 본체(282)를 이용하는 것이다. 다른 방법은 디퓨저 본체(168, 192, 222)의 벽의 두께에 비해 플리넘형 디퓨저 본체(282)의 벽의 두께를 증가시키는 것인데, 이것도 또한 방사상 유출에 대한 저항력을 증가시킨다. 기공 직경의 치수가 동일한 효과를 위해 감소될 수 있다. 또 다른 방법은 디퓨저 본체(168, 192, 222)의 내부 유동 단면에 비해 플리넘형 디퓨저 본체(282)의 내부 유동 단면을 증가시킴으로써 소정의 체적 유량을 위해 유동 스트림의 속도를 감소시키는 것이다. 이들 파라미터는 목표로 하는 플리넘 충전 효과를 달성하기 위해 개별적으로 또는 조합적으로 변경될 수 있다.
플리넘형 디퓨저 본체(282)가 일정한 내부 유동 단면(284), 플리넘형 디퓨저 본체의 길이를 따르는 (예컨대, 균일한 다공성 및 두께의) 균일한 유출 유동 구조체(284), 및 유동 단면(284)을 종단시키는 블라인드 단부(288)를 갖는다고 간주한다. 플리넘 충전 효과를 촉진시키는 타워 디퓨저 조립체(280)를 위해, 플리넘형 디퓨저 본체(282)를 방사상으로 빠져나가는 유출 속도 프로파일(292)은 사실상 균일해야 한다. 따라서, 불균일한 속도 프로파일을 달성하기 위해선 다른 조정이 필요하다. 그런 다른 조정을 실시하는 플리넘 충전 유형 실시예가 이하에 기술된다.
도 13을 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 세그먼트형 플리넘 디퓨저 조립체(300)가 도시되어 있다. 세그먼트형 플리넘 디퓨저 조립체(300)는 기단부(302), 블라인드 말단부(304), 및 도시된 바와 같이 중심 축(312)을 따라 놓여 있는 중앙 통로(308)를 통해 유체 연통하는 3개의 세그먼트(306a, 306b, 306c)를 포함한다. 중앙 통로(308)는 조립체(300)의 길이를 따라 동일한 유동 단면을 형성할 수 있다. 그러나 일 실시예에서, 세그먼트(306a, 306b, 306c) 각각은 플리넘 충전 효과를 야기하며 그리고 특유한 유출 유동 구조체(314a, 314b, 314c)를 갖도록 각각 구성되는데, 즉 각각의 세그먼트(306a, 306b, 306c)는 방사상 유동에 대한 저항력이 각각의 세그먼트(306a, 306b, 306c)에 대해 상이하도록 기공 크기, 기공 기하학 및 다공성의 특유한 조합을 갖는다.
말단부(304)에서보다 기단부(302)에서[즉, 기판 용기(30)의 하부(38)에 가장 근접해 있는 위치에서] 더 높은 속도를 제공하는 유출 유동 속도 프로파일(316)을 달성하기 위해, 방사상 유출에 대한 저항력이 세그먼트(306c)에서 최대이고 세그먼트(306a)에서 최소이면서 세그먼트(306b)의 방사상 유출에 대한 저항력은 이들 사이에 있도록 유출 유동 구조체(314a, 314b, 314c)가 조정된다.
3개의 세그먼트(306a, 306b, 306c)에 대한 묘사는 비제한적인 것이며 단지 복수의 세그먼트들 중의 대표적인 것임을 알아야 한다. 더 많거나 더 적은 세그먼트가 다른 실시예에서 이용될 수 있다.
도 14a, 도 14b 및 도 14c를 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 플리넘형 디퓨저 조립체(320, 340, 360)가 각각 도시되어 있다. 플리넘형 디퓨저 조립체(320, 340, 360)의 기공 크기, 기공 기하학 및 다공성은 이들 각각의 유동 길이(322, 342, 362)를 따라 일정할 수 있다. 그 대신, 조립체(320, 340, 360)는 이들 각각의 길이(322, 342, 362)를 따라 각각 가변적인 유동 단면(324, 344, 364)을 이용한다. 플리넘형 디퓨저 조립체(320, 340)는 이들 각각의 길이(322, 342)를 따라 가변적인 두께(326, 346)가 추가로 제공된다.
기능적으로, 플리넘형 디퓨저 조립체(320)는 말단부(332)에서보다 기단부(328)에서 더 큰 유동 단면(324) 및 더 얇은 벽을 갖는다. 이런 기하학적 구조에 의해, 유출 속도 프로파일(334)은 말단부(332)에서보다 기단부(328)에서 더 높은 속도를 가질 수 있다. 기단부(348)와 말단부(352)를 가지며 그리고 유출 속도 프로파일(534)을 생성하는 플리넘형 디퓨저 조립체(340)는 동일한 원칙에 따라 작동하지만, 유동 단면(344)은 테이퍼진 기하학적 구조의 유동 단면(324)이 아닌 불연속형 단차의 형태로 변경된다. 기단부(368)와 말단부(372)를 가지며 그리고 유출 속도 프로파일(374)을 생성하는 플리넘형 디퓨저 조립체(360)에서는, 이 플리넘형 디퓨저 조립체의 길이를 따르는 방사상 유동에 대한 저항력의 변화가 주로 유동 단면(364)에 대한 변경에 따라 결정되도록 벽 두께가 사실상 일정하다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 다중 디퓨저 조립체(380)가 도시되어 있다. 다중 디퓨저 조립체(380)는, 각각의 입구 튜브(386a, 386b, 386c)에 작동적으로 커플링된 기단부(384a, 384b, 384c)를 각각 가지며 그리고 블라인드 말단부(388a, 388b, 388c)를 각각 갖는 3개의 디퓨저 본체(382a, 382b, 382c)를 포함한다.
일 실시예에서, 각각의 디퓨저 본체(382a, 382b, 382c)는 도 12에 도시된 바와 같은 균일한 속도 프로파일을 각각 생성하도록 플리넘형 디퓨저 본체로서 구성된다. 그러나, 방사상 유출에 대한 저항력은 각각의 디퓨저에 대해 상이하다. 일 실시예에서, 디퓨저 본체(382c)는 방사상 유출에 대한 더 높은 저항력을 제공하고, 디퓨저 본체(382a)는 방사상 유출에 대한 더 낮은 저항력을 제공하며, 디퓨저 본체(382b)는 이들 사이에 있는 방사상 유출에 대한 저항력을 제공한다. 기판 용기(30)의 하부(38)에 가장 근접해 있는 디퓨저 본체(382a)에 의해, 가스상 작동 유체는 개구(48)의 상반부(58)를 통하는 것보다 더 큰 힘과 모멘텀으로 기판 용기(30)의 개구(48)의 하반부(56)를 통해서 하부(38)를 가로질러 스위핑한다(도 1).
다른 실시예에서, 디퓨저 본체(382a, 382b, 382c) 각각은 도 5에 도시된 바와 같은 불균일한 속도 유동 프로파일을 생성하도록 구성된다. 그런 장치는 하부(38)에 바로 인접한 곳에 최고 속도를 반드시 제공할 필요는 없지만, 디퓨저 본체(382a)는 디퓨저 본체(382b, 382c)에 의해 출력된 공칭 속도보다 큰 공칭 속도를 발생시키도록 또한 조정될 수 있다. 이런 식으로, 가스상 작동 유체는 개구(48)의 상반부(58)를 통하는 것보다 더 큰 힘과 모멘텀으로 기판 용기(30)의 개구(48)의 하반부(56)를 통해서 하부(38)를 가로질러 스위핑한다.
다른 실시예에서, 각각의 디퓨저 본체(382a, 382b, 382c)는 도 10 또는 도 11에 도시된 바와 같은 역류 디퓨저 조립체로서 구성된다. 디퓨저 본체(382a)는 디퓨저 본체(382b, 382c)에 의해 출력된 공칭 속도보다 큰 공칭 속도를 발생시키도록 조정될 수 있다. 이런 식으로, 가스상 작동 유체는 개구(48)의 상반부(58)를 통하는 것보다 더 큰 힘과 모멘텀으로 기판 용기(30)의 개구(48)의 하반부(56)를 통해서 하부(38)를 가로질러 스위핑한다. 그런 장치는 또한 스위핑 작용을 개선하기 위해 하부(38)에 바로 인접한 곳에 최대 속도를 제공한다.
몇몇의 실시예에서, 입구(386a, 386b, 386c)가 각각의 디퓨저 본체(382a, 382b, 382c)를 통과하는 상대 유량을 증가 또는 감소시키도록 조절될 수 있는 (도시 안 된) 각각의 유동 밸브와 유체 연통할 수 있다. 유량의 조절은, 각각의 디퓨저 본체(382a, 382b, 382c)가 동일한 유출 속도 특성을 갖는 구성에서도, 다중 디퓨저 조립체(380)의 길이를 가로질러 가변적인 유출 속도 프로파일을 생성시킬 수 있다.
도 15b의 도면은 또한 기판 용기(30)의 상부 및 하부(36, 38)에 대한 슬롯 위치의 순서를 도시하고 있다.
3개의 디퓨저 본체(382a, 382b, 382c)에 대한 묘사는 비제한적인 것이며 단지 복수의 디퓨저 본체들 중의 대표적인 것임을 알아야 한다. 더 많거나 더 적은 디퓨저 본체가 다른 실시예에서 이용될 수 있다.
상술된 디퓨저 조립체는 모두 "타워형" 디퓨저이다. 다른 유형의 디퓨저가 또한 실시될 수 있다. 예컨대, (도시 안 된) 플리넘형 디퓨저 격실이, 예컨대 기판에 인접한 내부 벽부를 갖는 이중 벽의 형태인 기판 용기(30)의 후방부(42)를 따라 배치될 수 있다. 내부 벽은 다공성이거나 구멍 또는 통기 슬롯을 포함할 수 있다. 다공성/개구 조밀도는 상부(36) 근방에서보다 기판 용기(30)의 하부(38) 근방에서 유동에 대한 저항력이 더 낮도록 내부 벽의 높이를 따라 변경될 수 있다. 플리넘형 디퓨저 격실의 충전은 디퓨저 격실과 유체 연통하는 기판 용기(30)의 하부(38)를 관통하는 포트를 통해 가능해질 수 있다.
도 16a, 도 16b 및 도 16c를 참조하면, 다공성 타워 디퓨저 조립체(399)의 구성요소 및 실시예가 도시되어 있다. 관형 타워로서 구성된 다공성 매체 디퓨저(402)와 커플링되기 위한 본 개시내용의 실시예에 따른 입구 피팅(400)이 도시되어 있다. 입구 피팅(400)은 기부(404)를 관통하는 축방향 구멍(408)이 형성되어 있는 기부(404)를 포함하며, 축방향 구멍(408)은 구멍 축(409)을 중심으로 한다. 니플(406)이 기부(404)의 제1 면(410)으로부터 연장되는데, 니플(406)은 기단부(411) 및 말단부(413)를 포함하며 그리고 기부(404)의 축방향 구멍(408)과 유체 연통하는 니플을 관통하는 중앙 통로(412)가 형성되어 있다. 일 실시예에서, 니플(406)은 벽부(414)를 관통하는 측방향 구멍(416)을 형성하는 구조체를 갖는 벽부(414)를 포함한다. 입구 피팅은 너브(419)가 소켓 내의 슬롯(420)에 결합되는 "베이어닛" 유형 연결을 이용하는 연결부(418) 내의 상부 소켓(417)에 연결될 수 있다. 탄성 부재(421)가 세정 노즐과 결합되도록 하부 소켓(423) 내에 고정된다. 탄성 부재는 도시된 바와 같은 그로밋으로서 구성될 수도 있으며 그리고 내부의 관통구(425.2) 내에 위치설정된 체크 밸브(425)를 가질 수도 있다. 연결부는 전방 개방형 웨이퍼 용기의 용기부의 일체형 부품일 수도 있다.
다양한 실시예에서, 다공성 매체 디퓨저(402)는 니플(406)과 작동적으로 커플링될 수 있다. 다공성 매체 디퓨저(402)는 가스상 작동 유체가 다공성 매체 디퓨저(402)를 통해 방사상으로 빠져나갈 수 있게 하는 개방형 다공성 구조체(424)를 형성하는 벽(422)을 포함할 수 있다. 다공성 매체 디퓨저(402)는 POREX 다공성 폴리에틸렌 재료로 형성되거나, 또는 이 재료와 유사한 특성을 가질 수 있다.
다공성 매체 디퓨저(402)는 디퓨저 축(428)을 따라 다공성 매체 디퓨저(402) 내로 연장되는 디퓨저 통로(426)가 형성되어 있을 수 있다. 디퓨저 통로(426)는 다공성 매체 디퓨저(402)의 기단부(434)에 개구(432)를 형성할 수 있으며, 개구(432)는 상술된 니플(406)의 중앙 통로(412)와 동심이다. 다공성 매체 디퓨저(402)는 기단부(434)에 플레어형 부분(427)을 포함할 수 있는데, 이 플레어형 부분은 플레어형 부분의 원위에 있는 다공성 매체 디퓨저(402)의 내경 및/또는 외경보다 큰 내경 및/또는 외경을 갖는다. 니플(406)은 다공성 매체 디퓨저(402)가 측방향 구멍(416)에 대향하도록 디퓨저 통로(426)의 개구(432) 내로 연장된다.
몇몇의 실시예에서, 관형부(431)가 기부(404)의 제2 면(433)으로부터 현수되며, 제2 면(433)이 기부(404)의 제1 면(410)에 대향해 있다. 다양한 실시예에서, 기부(404)는 기부(404)의 제1 면(410)에 수직인 제1 축(436)을 중심으로 한다. 관형부는 제1 축(436)을 또한 중심으로 하는 유입 포트(437)를 형성할 수 있다. 니플(406)의 중앙 통로(412)는 제1 축(436)에 대해 사실상 평행인 제2 축(438)을 한정할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 축(438)은 제1 축(436)으로부터 방사상으로 오프셋되어 있다.
일 실시예에서, 니플(406)은, 니플(406a)의 말단부(413)에 있는 바브형 부분(442) 및 벽부(414)의 테이퍼진 부분(444)을 포함하는 바브형 니플(406a)이며, 바브형 부분(442)은 바브형 니플(406a)의 주 외경(446)을 한정하며, 그리고 테이퍼진 부분(444)은 바브형 부분(442)에 인접한 곳에 국부적으로 최소인 외경(448)을 한정한다. 측방향 구멍(416)은 벽부(414)의 테이퍼진 부분(444)을 관통한다. 환형 플리넘(452)이 바브형 부분(442)의 테이퍼진 부분(444)과 다공성 매체 디퓨저(402)의 디퓨저 통로(426)의 경계부(454) 사이에 형성되는데, 환형 플리넘(452)은 측방향 구멍(416)을 통해 바브형 니플(406a)의 중앙 통로(412)와 유체 연통한다. 다양한 실시예에서, O-링과 같은 엘라스토머 밴드(456)가 다공성 매체 디퓨저(402)를 니플(406)에 고정시키는데 도움을 주도록 다공성 매체 디퓨저(402)의 기단부(434) 근방에 커플링된다.
도 17a 내지 도 17d를 참조하면, 기부(404)의 제1 면(410)으로부터 연장되는 니플(406)을 갖는 본 개시내용의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 도면 부호 406은 전체적으로 또는 집합적으로 니플(들)을 나타내지만, 문자 접미사가 바로 뒤에 붙은 도면 부호 406은(예컨대, 406a는) 본 개시내용의 특정 니플을 나타낸다. 다양한 니플(406)에 공통인 특징부들은 유사한 도면 부호로 표시된다. 일 실시예에서, 니플(406b)은 니플(406b)의 벽부(416)의 외부면(464)에 형성된 외부 나사산(462)을 포함하는데, 적어도 하나의 측방향 구멍(416)이 외부 나사산(462)을 관통한다(도 17a). 다른 실시예에서, 니플(406c)도 또한 외부 나사산(462) 및 적어도 하나의 측방향 구멍(416)을 포함하는데, 적어도 하나의 측방향 구멍(416)으로부터 연장되는 채널(466)이 니플(406c)의 말단부(443)까지 채널(466)을 경유하는 외부 나사산(462)을 가로지르고 있다(도 17b). 다른 실시예에서, 니플(406d)은 니플의 말단부(443)를 통해 적어도 하나의 측방향 구멍(416)으로부터 연장되는 슬롯(472)을 형성하는 구조체를 포함한다(도 17c). 일 실시예에서, 니플(406e)은 다른 니플(406)에 비해 짧으며, 접착 조인트 또는 용접 조인트(474)가 다공성 매체 디퓨저(402)의 기단부(434)와 입구 피팅(400) 사이에 배치된다(도 17d).
다양한 실시예에서 그리고 비제한적인 예로서, 측방향 구멍(416)은 3 ㎜ 내지 12 ㎜의 범위인 직경을 가질 수 있으며 그리고 기부(404)의 제1 면(410)에 수직하는 3 ㎜ 내지 15 ㎜의 거리에 중심이 있을 수 있다. 도 17d의 니플(406e)을 위해, 말단부(413)는 기부(404)의 제1 면(410)에 수직하는 3 ㎜ 내지 15 ㎜의 거리에 위치될 수 있다.
다양한 실시예에서, O-링(476)이 니플(406)의 기단부(411)에 안착된다. O-링(476)은 도 16b에 도시된 바와 같이 기부(404)의 제1 면(410)과 외부면(464) 양자 모두와 접촉될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 상승된 면(478)이 도 17c 및 도 17d에 도시된 바와 같이 니플(406)의 기단부(411)에 형성되거나 배치된다. 임의의 실시예에서, 다공성 매체 디퓨저(402)의 디퓨저 통로(426)의 경계부(454)는 외부 나사산(462)과 정합되도록 구성된 내부 나사산(482)을 형성하는 구조체를 포함한다.
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 입구 피팅(486)이 도시되어 있다. 입구 피팅(486)은 입구 피팅(400)과 동일한 많은 특징부를 포함하는데, 이들은 유사한 도면 부호로 표시되어 있다. 니플 대신에, 입구 피팅(486)은 기부(404)의 제1 면(410)으로부터 축방향으로 연장되는 축방향 구멍(408)을 둘러싸는 칼라부(488)를 포함하며, 칼라부(488)는 기단부(490) 및 말단부(492)를 포함하고, 말단부(492)는 다공성 매체 디퓨저(402)를 수납하는 개구(494)가 형성되어 있다. 일 실시예에서, 칼라부(488)는 적어도 하나의 구멍(495)을 포함한다. 일 실시예에서, O-링(496)이 칼라부(488)의 내부면(498) 상의 글랜드(497) 내에 배치된다. 개스킷(499)이 입구 피팅(486)과 기판 용기(30)의 하부(38) 사이에 밀봉부를 제공하도록 또한 실시될 수 있다.
기능적으로, 도 16a 내지 도 16c, 도 17a 내지 도 17c, 및 도 18a와 도 18b의 다양한 실시예의 구멍(들)(416, 495)뿐만 아니라 도 17d의 단축된 니플(406e)은 공기가 측방향 구멍 또는 단축된 니플을 포함하지 않는 종래의 세정 타워에 의한 것보다 웨이퍼 용기(30)의 하부(38)의 표면(40)에 더 근접해서 다공성 매체 디퓨저(402)로 유입될 수 있게 한다.
니플(406a 내지 406d)뿐만 아니라 칼라부(488)는 디퓨저 통로(426)의 경계부(454)가 느슨해짐 또는 흔들거림 없이 다공성 매체 디퓨저(402)를 견고하게 고정시키도록 맞춰질 수 있는 적절한 지지면(484)을 제공할 수 있다. 니플(406e)의 접착 조인트 또는 용접 조인트(474)는 다른 니플(406a 내지 406d)에 비해 니플(406e)의 감소된 지지면을 보상할 수 있다. 물론, (도시 안 된) 임의의 실시예는 접착 조인트와 조합되는 구멍이 형성된 더 긴 니플을 포함할 수 있다.
니플(406b)의 기부에 장착된 O-링(476)은 다공성 매체 디퓨저(402)의 기단부(434)에 맞춰지도록 기능할 수 있다. O-링(476)은 또한 다공성 매체 디퓨저(402)의 기단부(434)와 입구 피팅(400) 사이에서 압축됨으로써 작동 시 나사산이 형성된 버전의 니플(406)[즉, 니플(406b, 406c, 406d)]에 대한 다공성 매체 디퓨저(402)의 회전을 완화시키는 외부 나사산(462)과 내부 나사산(482) 사이의 편향력을 제공할 수 있다. 압축된 O-링(476)은 또한 가스가 다공성 매체 디퓨저(402)의 개구(432)와 기단부(434)의 밖으로 축방향으로 유동하는 것을 방지하기 위한 밀봉부를 제공할 수 있다.
도 19를 참조하면, 입구 피팅(504)을 갖는 세정 모듈(502)을 포함하는 본 개시내용의 실시예에 따른 다공성 타워 디퓨저 조립체(500)가 도시되어 있다. 세정 모듈(502)은 관형부(508) 및 상부(512)를 갖는 하우징(506)을 포함할 수 있으며, 상부(512)는 상부를 관통하는 구멍(514)을 형성하는 구조체를 포함한다. 세정 모듈(502)은 상부(512)가 하부(38)의 내부면(40)과 사실상 동일한 높이에 존재하도록 기판 용기(30)의 하부(38) 내에 설치되게 구성될 수 있다. 구멍(514)은 중심 축(516)을 한정하며 그리고 이 중심 축과 동심이다. 일 실시예에서, 하우징(506)도 또한 구멍(514)의 중심 축(516)과 동심이다. 세정 모듈(502)은 유동이 기판 용기(30)로 유입되는 것을 허용하지만 유동이 기판 용기(30)를 빠져나가는 것을 억제하거나 방지하는 체크 밸브(518)를 포함할 수 있다. 세정 모듈(502)은 필터 조립체를 관통하는 가스를 여과하는 필터 조립체(520)를 또한 포함할 수 있다. 추가적으로, 세정 노즐에 결합되는 탄성 부재(521)는 엘라스토머 관형부(521.2), 및 관형부(521.2)에 부착된 중앙 구멍(521.7)을 갖춘 일체형 다이어프램부(521.4)로서 구성될 수도 있다. 관형부는 조립체 내에 밀봉식으로 클램핑되며, 다이어프램부는 관형부로부터 내향으로 연장되어 세정 노즐을 위한 탄성 밀봉면을 제공한다. 세정 노즐은 중앙 구멍과 관형부 사이에 있는 구멍이 형성된 다이어프램부에 결합된다.
커플링(522)이 하우징(506) 내에 배치되는데, 커플링(522)은 관통로(524)가 형성되어 있다. 일 실시예에서, 관통로(524)는 상부(512)의 구멍(514)의 중심 축(516)과 사실상 동심이다. 다공성 매체 디퓨저(526)는, 커플링(522)과 작동적으로 커플링되며 그리고 세정 모듈(502)의 상부(508)의 구멍(514)을 통해 연장되는 기단부(528)를 가지며, 다공성 매체 디퓨저(526)는 다공성 매체 디퓨저(526) 내로 연장되는 디퓨저 통로(532)가 형성되어 있다. 디퓨저 통로(532)는 다공성 매체 디퓨저(526)의 기단부(528)에 개구(534)를 형성한다. 일 실시예에서, 개구(534)는 구멍(514)의 중심 축(516)과 사실상 동심이다.
다공성 매체 디퓨저(526)는 개방형 다공성 측벽부(536)인 벽을 포함한다["다공성"은 가스상 작동 유체가 다공성 매체 디퓨저(526)를 통해 방사상으로 빠져나갈 수 있게 하는 개방형 다공 구조로 정의된다). 일 실시예에서, 다공성 매체 디퓨저(526)의 다공성 측벽부(536)는 다공성 측벽부(536)가 기판 용기(30)의 하부(38)의 내부면(40)에 바로 인접하여 존재하도록 구멍(514)을 통해 그리고/또는 구멍(514) 바로 위로 연장된다.
몇몇의 실시예에서, 커플링(522)은 암형 커플링이며 (도시된 바와 같은) 내부 나사산(538)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 다공성 매체 디퓨저(526)의 기단부(528)는 다공성 매체 디퓨저의 외부면(544)에 외부 나사산(542)을 포함할 수 있으며, 외부 나사산(542)은 내부 나사산(538)과 일치할 수 있다. 일 실시예에서 커플링(522)은 하우징(506)의 상부(512)로부터 현수될 수 있으며, 다른 실시예에서 커플링(522)은 관형부(508)로부터 그리고/또는 필터 조립체(520)로부터 현수될 수 있다.
기능적으로, 기판 용기(30)의 하부(38)의 내부면(40)에 바로 인접하게 다공성 측벽부(536)를 배치하는 것은 다공성 측벽부(536)를 빠져나가는 공기가 내부면(40)보다 높은 곳에서 시작되는 세정 스트림보다 더 큰 효과로 내부면(40)을 스위핑할 수 있게 한다. 몇몇의 실시예에서, 하부(38)는 하우징(506)이 체크 밸브(518)의 변위 또는 재설계 없이 입구 피팅(504)의 통합을 허용하는 높이를 한정하는데 충분한 두께를 갖는다.
관형부(508)는 기판 용기(30)의 하부(38)와 커플링되도록 구성될 수 있으며, 그리고 또한 일방향만으로의[예컨대, 기판 용기(30) 내로의 또는 밖으로의) 유동을 허용하는 체크 밸브를 수용할 수 있다.
도 20a, 도 20b 및 도 20c는 너브 또는 보스(612)와 같은 용기부 구조체에 고정되는 브래킷(608)을 이용하는 전방 개방형 웨이퍼 용기의 용기부(604)에 장착된 디퓨저 타워(600)를 도시한다. 타워 브래킷은 관형 디퓨저를 타워 브래킷 내부에 탄성적으로 고정시키도록 크기가 설정되는 클램프부(614)를 갖는다.
도 21a 및 도 21b를 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따른 다공성 매체 디퓨저(402A)가 비제한적인 치수로 도시되어 있다. 비제한적인 치수는 인치로 제공되어 있는데, 브래킷식 밸브는 밀리미터로 제공되어 있다. 플레어형 부분(427)은 공칭상 9.27 ㎜인 내경(427.1) 및 공칭상 14.61 ㎜인 외경(427.2)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 다양한 비제한적인 실시예에서, 내경(427.1)은 9 ㎜ 내지 10 ㎜일 수 있으며, 외경(427.2)은 14 ㎜ 내지 16 ㎜일 수 있다. 다양한 비제한적인 실시예에서, 내경(427.1)은 5 ㎜ 내지 15 ㎜일 수 있으며, 외경(427.2)은 7 ㎜ 내지 20 ㎜일 수 있다. 비제한적인 실시예에서, 디퓨저의 벽 두께는 2 ㎜ 내지 4 ㎜일 수 있다. 필터는 소결된 중합체 또는 소결된 세라믹으로 형성될 수도 있다.
다양한 비제한적인 실시예에서, 내경(427.1)은 5 ㎜ 내지 15 ㎜일 수 있으며, 외경(427.2)은 10 ㎜ 내지 20 ㎜일 수 있다.
도 22를 참조하면, 디퓨저(702), 피팅(704) 및 패키징(712)을 제공하는 개장 키트(700)가 도시되어 있다. 설치를 안내하는 서면 설명서(706)가 제공될 수도 있다.
상술된 디퓨저 조립체는 모두 "타워형" 디퓨저이다. 다른 유형의 디퓨저가 또한 실시될 수 있다. 예컨대, (도시 안 된) 플리넘형 디퓨저 격실이, 예컨대 기판에 인접한 내부 벽부를 갖는 이중 벽의 형태인 기판 용기(30)의 후방부(42)를 따라 배치될 수 있다. 내부 벽은 다공성이거나 구멍 또는 통기 슬롯일 수 있다. 다공성/개구 조밀도는 상부(36) 근방에서보다 기판 용기(30)의 하부(38) 근방에서 유동에 대한 저항력이 더 낮도록 내부 벽의 높이를 따라 변경될 수 있다. 플리넘형 디퓨저 격실의 충전은 디퓨저 격실과 유체 연통하는 기판 용기(30)의 하부(38)를 관통하는 포트를 통해 가능해질 수 있다.
상술된 이하의 참조 문헌은 본 특허 출원의 출원인의 소유이며 그리고 로버슨 등의 미국 특허 제6,221,163호 및 번스 등의 미국 특허 공개 제2012/0297981호에 포함되어 있는 명시된 정의를 제외하곤 본 명세서에서 원용된다.
또한, 본 명세서에 기재된 "실시예(들)", "본 개시내용의 실시예(들)" 및 "개시된 실시예(들)"에 대한 언급은 공인된 종래 기술이 아닌 본 특허 출원의 명세서(청구범위를 포함하는 본문 및 도면)와 관련이 있다.

Claims (56)

  1. 전방 개방형 웨이퍼 용기에 사용하기 위한 다공성 타워 디퓨저 조립체로서,
    기부, 일체형 오프셋부 및 일체형 상향 니플을 가지며, 전방 개방형 웨이퍼 용기의 하부 벽 내의 구멍에 안착되도록 구성되는, 입구 피팅과,
    더 큰 직경부를 가지며 상향 니플에 결합되는 하부를 포함하는 소결된 중합체 관형부로 구성되는 다공성 타워를 포함하며,
    다공성 타워부는 세정 가스의 방사상 유출에 대한 상이한 저항력을 갖는 적어도 2개의 상이한 부분을 갖는, 다공성 타워 디퓨저 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상향 니플은 다공성 타워와 억지 끼워맞춤되도록 크기가 설정된 복수의 바브 또는 나사산을 가지는, 다공성 타워 디퓨저 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 니플 내에 방사상 구멍을 포함하는, 다공성 타워 디퓨저 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 전방 개방형 웨이퍼 용기 및 상기 다공성 타워 디퓨저 조립체와 동일한 다른 하나의 다공성 타워 디퓨저 조립체와 조합되는, 다공성 타워 디퓨저 조립체.
  5. 전방 개구 및 전방 개구를 밀봉식으로 폐쇄하기 위한 도어를 갖는 용기부를 포함하는 전방 개방형 웨이퍼 용기로서,
    용기부는 하부 벽을 가지며,
    전방 개방형 웨이퍼 용기는,
    기부, 일체형 오프셋부 및 일체형 상향 니플을 가지며, 하부 벽 내의 구멍에 안착되는 입구 피팅과,
    더 큰 직경부를 가지며 상향 니플에 결합되는 플레어형 하부를 포함하는 소결된 중합체 관형부로 구성되는 다공성 타워를 더 포함하는, 전방 개방형 웨이퍼 용기.
  6. 제5항에 있어서, 니플은 방사상 구멍과, 바브 또는 나사산 중 하나를 가지며, 방사상 구멍에서 니플과 다공성 타워 사이에 환형으로 연장된 공간이 형성되는, 전방 개방형 웨이퍼 용기.
  7. 제5항에 있어서, 플레어형 하부로부터 원위에 있는 부분에 비해 플레어형 하부를 향한 세정을 강화하기 위한 수단을 더 포함하는, 전방 개방형 웨이퍼 용기.
  8. 제5항에 있어서, 기부, 일체형 오프셋부 및 일체형 상향 니플을 가지며, 하부 벽 내의 다른 구멍에 안착되는 다른 입구 피팅과,
    상향 니플에 결합되는 플레어형 하부와, 소결된 중합체 관형부로 구성되는 다른 다공성 타워를 더 포함하는, 전방 개방형 웨이퍼 용기.
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